悬索桥与斜拉桥的构造及设计计算

悬索桥与与斜拉桥桥的构造造及设计计计算第一章悬悬索桥桥第一节悬悬索桥桥的构造造第二节悬悬索桥桥的设计计与计算算简介第二章斜斜拉桥桥第一节斜斜拉桥桥的构造造第二节斜斜拉桥桥的设计计第三节斜斜拉桥桥计算简简介第四节风风振问问题第一章悬悬索索桥云南景东东兰津桥桥，据史史料记载载，建于于东汉明明帝时期期（公元元60-70年），英英国1741年开始修修铁索桥桥铁索桥泸定桥ThefirstsuspensionbridgeMainspan176mOpentoservice:1826MenaiBridge,England日本明石海峡峡大桥日本明石海峡峡大桥虎门大桥西陵长江大桥桥香港青马大桥桥第一章悬索索桥悬索桥的特点点是依靠固定定于索塔的主主缆支承梁跨跨(图4-1-1)，梁似多跨弹弹性支承梁，，梁内弯矩与与桥梁的跨度度基本无关，，而与吊索的的间距有关。。它适用于大大跨、特大跨跨度桥梁。第一节悬索索桥的构造悬索桥主要由由主缆、加劲劲梁、吊索、、索塔、锚碇碇和鞍座六部部分组成，如如图4-1-1所示。一、主缆主缆是悬索桥桥的主要承重重构件，除承承受自重和吊吊索重外，又又通过吊索承承受加劲梁、、桥面系恒载载及活载。(一)主缆结构悬索桥大都采采用双面主缆缆，一般是一一侧布置一根根，个别有一一侧用两根主主缆的设计。。大多数悬索索桥主缆由平平行高强钢丝丝束股合成。。由于架设方方法的不同，，平行钢丝束束股分空中纺纺线法(AS法)与预制钢丝束束股法(PPWS法或PS法)两种。主缆外形多按按六角形配置置，一般有尖尖顶型和平顶顶型两种(图4-1-2a、b)，以采用尖顶顶形居多。图图4-1-2c是预制钢丝束束股每束股钢钢丝的排列。。(二)主缆防锈目前悬索桥主主缆通常都采采用镀锌钢丝丝。为了进一一步增强防锈锈蚀能力，在在主缆索四周周涂以锌粉膏膏等防锈剂，，再用直径4mm软退火的镀锌锌钢丝缠绕，，然后在上面面再涂油漆，，以形成双重重防锈蚀措施施。也有用合合成树脂的塑塑料包缠主缆缆，但实例不不多。为了完完全防水，主主缆箍处产生生的间隙要填填充密实材料料，图4-1-3为钢丝包缠的的防锈例子。。在锚碇区主缆缆分散开来，，锚固到锚块块，无法用镀镀锌钢丝缠绕绕，常采用在在锚碇箱内吹吹风除湿措施施，保持箱内内空气干燥。。空中纺线法施施工二、加劲梁(一)加劲梁结构型型式悬索桥加劲梁梁主要有两种种型式：钢桁桁梁和扁平钢钢箱梁。钢桁架梁用钢钢量较多，适适宜于需要双双层桥面的桥桥。钢桁梁的的桥面板可以以是钢筋混凝凝土板或钢桥桥面板。钢桥桥面板一般与与加劲梁分离离，图4-1-4为日本因岛大大桥加劲梁与与桥面板断面面图。图4-1-5是塞文桥扁平平钢箱梁的横横截面。钢箱箱梁抗扭刚度度大、构造简简单、易于制制造、重量轻轻、省钢、易易于养护，已已得到了广泛泛应用，但扁扁平钢箱梁只只适用于单层层桥面。为保证钢板受受压稳定，顶顶板加劲肋间间距一般为30～40倍钢板厚，腹腹板、底板加加劲肋间距可可大些。横隔隔板间距一般般为3～5m。NEXTBACKBACKNEXT个别悬索桥也也有采用混凝凝土箱梁，我我国汕头海湾湾桥，加劲梁梁采用预应力力混凝土箱梁梁，其断面形形状及尺寸见见图4-1-6所示。混凝土土箱梁抗风性性能好、自重重大、结构刚刚度大、一般般无需养护，，但由于混凝凝土梁自重大大，只宜在跨跨度不大(≤500m)的悬索桥中应应用。(二)加劲梁的支承承形式加劲梁在塔墩墩上的支承，，分为简支与与连续两种。。简支形式的的优点是：加加劲梁构造简简单；制造和和架设时的误误差对加劲梁梁无影响；简简支的加劲梁梁不需通过桥桥塔，桥塔横横向两塔柱的的距离比连续续加劲梁要小小，因此其基基础尺寸也相相应小。连续续梁并不省钢钢，它的优点点是：梁端转转角小，在索索塔处不产生生折角，有利利车辆行驶；；可以减少加加劲梁的挠度度。三、吊索吊索也称吊杆杆，它将加劲劲梁恒载和活活载传递到主主缆。(一)吊索形式吊索有直吊索索和斜吊索两两种(图4-1-7)。其上端通过过索夹与主缆缆相连，下端端与加劲梁连连接。目前，，大多采用直直吊索。吊索一般用钢钢丝绳制作，，也有用钢绞绞线或用平行行钢丝束股制制作，少数小小跨度悬索桥桥也有用刚性性吊杆。图4-1-8是汕头海湾桥桥吊索断面图图，由7根φ45mm钢丝绳组成。。每根钢丝绳绳由19根3mm镀锌钢丝捻制制而成。(二)吊索与主缆、、加劲梁的连连接吊索与主缆的的连接方式有有鞍挂式和销销连接式两种种，如图4-1-9所示。两者都都是通过主缆缆套箍与主缆缆连接。套箍箍由两个半圆圆筒合成，用用高强度螺栓栓紧固。鞍挂式的特点点是：索夹应力不直直接受吊索拉拉力的影响，，结构简单；；由于主缆倾斜斜角变化，套套箍沟槽要随随之变化，铸铸造型式多。。NEXTBACK明石海峡大桥桥为了与加劲梁梁的连接，钢钢丝绳两头散散开，伸入连连接套筒，浇浇人合金使钢钢丝绳两端形形成锚头。锚锚头通过垫圈圈以承压方式式顶住加劲梁梁。对于桁架架梁，一般是是顶住上弦节节点；对于扁扁平钢箱梁，，一般是顶住住其横隔板的的加劲肋下端端。图4-1-10是汕头海湾桥桥吊索与加劲劲梁连接图。。四、索塔索塔是支承主主缆的重要构构件，恒载和和活载大都通通过索塔传到到塔墩和基础础。索塔还承承受作用于塔塔身、加劲梁梁及主缆上的的风力。索塔的材料可可以是混凝土土或钢的。我我国的悬索桥桥都采用混凝凝土塔。索塔型式分顺顺桥方向与横横桥方向。顺顺桥方向为柱柱型等宽或从从塔顶向塔底底以一定坡度度扩大，塔底底固定(图4-1-11a)。横桥方向为为底部固定的的平面桁架或或刚架或混合合式(图4-1-11b、c、d)。混凝土塔宜宜采用平面刚刚架。索塔的塔柱断断面多数为箱箱形，钢塔也也有采用十字字形箱等。NEXTBACKBACK五、锚碇锚碇是主缆的的锚固体，与与索塔一样是是支承主缆的的重要部分，，它将主缆的的拉力传递给给地基。锚碇碇一般由锚碇碇基础、锚块块、主缆的锚锚碇架及固定定装置、遮棚棚等部分组成成(图4-1-12a)。当主缆需要要改变方向时时，锚碇中还还包括主缆支支架和锚固鞍鞍座。(一)锚块锚碇的型式可可分为重力式式和隧道式(图4-1-12)。重力式锚块块是最常采用用的型式，依依靠混凝土重重量来抵抗主主缆的拉力。。隧道式锚块块用于坚固、、节理少的基基岩外露的情情况，是把岩岩石凿隧洞，，其内埋入锚锚碇架，然后后填充混凝土土抵抗主缆拉拉力。NEXTBACK(二)主缆的锚碇架架及固定装置置主缆的锚碇架架及固定装置置将主缆拉力力分散传布到到锚块，通常常由前梁、后后梁、锚杆及及支承并定位位这些构件的的支撑结构组组成。在锚碇碇设计时，要要特别注意锚锚杆的锚固长长度，以防止止锚杆从混凝凝土中拔出。。已设计的悬悬索桥重力式式锚碇锚固长长度都大于15m，隧道式锚碇碇锚固长度则则都大于40m。(三)主缆支架当主缆在锚碇碇处改变方向向时，则需设设置主缆支架架(图4-1-12a)。主缆支架设设计，必须适适应主缆伸缩缩要求。六、鞍座(一)塔顶鞍座由主缆传来的的很大的竖直直力通过鞍座座均匀分布到到塔柱顶截面面。鞍座底部部与塔顶箱体体吻合，且两两者的内部格格状，加劲肋肋板位置也尽尽可能一致，，以使鞍座上上竖直力直接接传给塔柱。。鞍座和塔顶顶板用螺栓连连接。鞍座上上设索槽，安安设主缆。成成桥状态主缆缆对鞍座不发发生相对滑动动。图4-1-13是塞文桥的鞍鞍座构造。(二)主缆支架鞍座座主缆支架鞍座座主要功能是是改变主缆方方向，并把主主缆的钢丝束束股在水平及及竖直方向分分散开来，然然后把这些钢钢丝束股引入入各自的锚固固位置。其构构造类同塔顶顶鞍座。BACK第二节悬索索桥的设计与与计算简介一、主缆、加加劲梁和塔的的力学特性(一)主缆恒载在主缆拉拉力中占主要要比例，跨度度越大，恒载载力越大，恒恒载比例也越越大。主缆恒恒载拉力及比比例增大，从从而减少活载载引起的竖向向变形。也就就是说，主缆缆依靠悬索桥桥的恒载使其其在活载作用用下的变形减减小，从而提提高悬索桥的的刚度。这说说明为什么悬悬索桥能应用用于特大跨度度。(二)加劲梁加劲梁竖直方方向的弯矩和和挠度，随活活载位置不同同，可能正或或负(图4-1-15)。加劲梁刚度度变化时，梁梁弯矩大体上上成比例变化化，梁内应力力不会减少。。一般1000m级的悬索桥采采用钢桁架加加劲梁时，由由活荷载和风风荷载控制加加劲梁设计，，随着跨度的的增大，则由由静的和动的的风荷载决定定加劲桁梁设设计。对加劲劲梁为钢箱梁梁的悬索桥，，一般多由风风动力稳定控控制加劲梁的的设计。(三)索塔索塔建成后，，一般呈垂直直状态，塔顶顶两侧主缆的的水平拉力平平衡，索塔仅仅承受主缆垂垂直分力，为为中心受压。。由于一般设设计的索塔，，主缆对塔顶顶不能作相对对滑动，塔底底为固结，要要求索塔在顺顺桥向有一定定的柔性。在在活载作用或或温度变化时时，索塔顶的的水平变位使使塔顶两侧主主缆的水平分分力得到平衡衡。如当在主主跨加载时，，主跨主缆拉拉力增加，塔塔向主跨方向向倾斜，同时时边跨主缆垂垂度随之减少少，由(4-1-1)式可知边跨主主缆水平分力力增加，塔顶顶一直变位到到两侧水平力力得到平衡。。二、悬索桥总总体设计与计计算要点(一)主跨、边跨拟拟定拟定主跨或边边跨，要综合合桥址地形、、河床断面、、地质条件、、通航要求等等进行分析。。首先要合理理选择主跨长长，一般说主主跨跨度小比比较经济，但但如果由此造造成桥塔基础础置于深水处处，有可能引引起下部结构构工程数量的的大幅度增加加。边跨跨长长要考虑锚碇碇设置位置及及其所处地质质条件。边跨一般有两两种结构型式式：边跨主缆缆悬挂吊索吊吊住加劲梁(图4-1-1)；不悬挂吊索索，即悬索桥桥为单跨。图4-1-17为左侧有吊索索，右侧不挂挂吊索。一般般应根据地形形、水深、地地质等条件合合理选择边跨跨结构型式。。(二)垂跨比主要指主跨主主缆垂跨比，，边跨垂度决决定于主跨垂垂度。垂跨比大小影影响悬索桥的的内力与刚度度。减小垂跨跨比，主缆拉拉力增大，刚刚度增大，可可减小加劲梁梁的弯矩与变变形及减小塔塔高。减小垂垂跨比也有利利于提高悬索索桥的横向刚刚度。对悬吊吊结构重量大大的悬索桥，，可取较大的的垂跨比，以以限制主缆拉拉力。对于自自重较小的箱箱梁，可取较较小的垂跨比比，以提高悬悬索桥的整体体刚度。已建建成的大跨度度悬索桥的垂垂跨比为1/9～1/12。(四)加劲梁在加劲梁型式式选定后，主主要拟定梁高高与梁宽。加加劲梁高度增增加可提高梁梁的竖向刚度度，但对挠度度变形的直接接影响并不大大，对梁端挠挠角变形的影影响较显著。。增加加劲梁横横向宽度，可可提高横向刚刚度及抗扭刚刚度，也增加加梁的恒重，，有利于减小小竖向、横向向挠曲变形及及抗风稳定设设计。加劲梁重量加加大的不利一一面是：梁重重量增加，主主缆、索塔、、下部结构用用量都会增大大；加劲梁增增高，增加挡挡风面积，使使风荷载及应应力加大。(七)索塔塔柱的高度由由主缆主跨垂垂度、主缆与与加劲梁之间间的净距决定定；主缆与加加劲梁间最小小净距，要满满足能安装缠缠丝机，一般般不小于1m。索塔的截面面决定于塔柱柱稳定及纵、、横向强度要要求。索塔刚刚度的变化，，几乎不影响响塔顶的水平平变位及加劲劲梁的挠曲。。(八)锚碇体积估算算锚碇可以看作作是一个刚体体，承受主缆缆的拉力，并并将其传给地地基。主缆作作用于锚碇上上的力可以分分为水平分力力和竖直分力力。锚碇整体体验算同墩台台基础验算。。锚碇在主缆缆的水平分力力作用下不得得产生滑动，，即要设计一一定的锚碇体体积，它的重重量扣去主缆缆向上的竖直直分力后，产产生的摩阻力力要大于水平平分力，且有有一定的安全全系数。此外外，锚碇底面面的压应力不不得超过地基基容许应力。。三、计算特点点对于悬索桥，，弹性理论分分析将带来很很大的计算误误差，这是因因为悬索桥存存在不可忽略略的几何非线线性。几何非非线性主要表表现在：1.主缆是几何可可变体。受载载时，主缆几几何形状改变变，影响体系系平衡。在进进行结构分析析时，力的平平衡方程应依依据变形后结结构的几何位位置来建立。。力与变形关关系是非线性性的。2.主缆在恒载作作用下，具有有较大的初拉拉力，使主缆缆保持着一定定的几何形状状。当外荷载载作用时，主主缆发生几何何形状改变，，初拉力对外外荷载作用下下产生的位移移会产生附加加抗力，它和和位移有关，，因此不能采采用恒载与活活载迭加原理理，反映出几几何非线性性性质。悬索桥计入非非线性影响，，应该采用非非线性弹性理理论(挠度理论)进行分析。悬悬索桥计入非非线性影响后后，其内力比比按弹性理论论计算的小，，且差别很大大。这可以从从下面分析得得出。对比式(4-1-9)和式(4-1-10)，两式差别是是：-(Hg+Hq)v。虽然v值不大，但是是Hg很大，使(Hg+Hq)v不可忽略。注注意到这是一一个负值，使使加劲梁正弯弯矩减小。第二章斜拉拉桥斜拉桥属组合合体系桥梁，，其特点是依依靠固定于索索塔的斜拉索索支承梁跨(图4-2-1)。由于斜拉桥具具有施工方便便、桥型美观观、用料省、、主梁高度小小、梁底直线线容易满足通通航和排洪要要求、动力性性能好等优点点，因此发展展非常迅速。。斜拉桥跨度度可以达到千千米，同时可可以应用于百百米以下的较较小跨度，应应用范围非常常广阔。AlamilloBridge(Spain1992)MarianBridge(theCzechRepublic)span=123.3m，pylon=75mMarianBridge(theCzechRepublic)BridgeandtowerelevationsSunshineSkywayBridge(USA1987)span=366mChesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)Pylonandmainspanduringconstruction第一节斜拉拉桥的构造斜拉桥主要组组成部分为拉拉索、主梁、、索塔(图4-2-1)。它们的不同同构造、相互互连接形式及及不同材料形形成多种体系系。一、拉索(一)拉索纵向布置置按拉索纵向布布置，可以分分为四种形式式：辐射形、、竖琴形、扇扇形、星形(图4-2-2)。目前采用最多多的布置形式式为扇形，从从美观角度考考虑，也有采采用竖琴形的的，很少采用用辐射形与星星形。(二)拉索横向布置置拉索横向布置置，通常有两两种基本形式式，即双平面面的和单平面面。双平面又又分双垂直平平面与双斜面面。NEXTBACK拉索布置空间布置形式式单索面双索面竖直双索面倾斜双索面单索面拉索设设于行车道中中央，形成车车道分隔带，，双索面是常常用的布置形形式，双索面面提供较强的的结构抗扭刚刚度，不强调调主梁采用箱箱形截面。双双斜索面可显显著提高抗扭扭刚度与抗风风振性能，适适用于大跨度度斜拉桥。(三)拉索的构造及及防护1．拉索构造每根拉索包括括钢索和两端端锚具两部分分。钢索承受受拉力，设置置在钢索两端端的锚具用来来传递拉力。。(1)钢索(图4-2-3)钢索承受拉力力，它是在悬悬索桥主缆类类型基础上发发展起来的，，主要有如图4-2-4所示三种类型型：封闭钢索索、平行高强强钢丝索、平平行钢绞线索索。平行钢丝丝或钢绞线的的抗拉强度和和弹性模量均均大，抗疲劳劳性能较好，，便于制造，，目前大都采采用这两种钢钢索。NEXT将7丝钢绞线平行排列，布置成六脚形截面钢丝索

平行钢丝股索：

平行钢丝索半平行钢丝索采用镀锌高强钢丝，其标准强度不低于1600MPa，常采用5或7镀锌钢丝制造钢绞线

平行钢绞线索：

半平行钢绞线索封闭式钢缆单根钢缆施工操作过程繁杂，索中钢筋都有接头，目前很少使用平行钢筋索：高强钢筋平行布置组成，标准强度不低于1470MPa(图4-2-3)BACKBACK平行钢丝股索索(2)锚具我国采用的锚锚具主要有冷冷铸墩头锚(图4-2-5)和夹片群锚(图4-2-6)两种型式。图4-2-5图4-2-6冷铸墩头锚用于平行钢丝丝索，钢丝由由丝板穿人，，通过锚杯内内腔后从锚碇碇板的孔眼中中穿出，然后后将钢丝镦头头。钢丝的拉拉力通过镦头头传到锚碇板板上。在锚杯杯空隙中填满满由φ1.5～2.0mm的钢球、锌粉粉和环氧树脂脂组成的混合合物，在室温温下浇注，这这种方法称为为冷铸，混和和物的作用是是传递钢丝与与锚杯间的力力，减少镦头头疲劳受力。。千斤顶通过过与锚杯内缘缘螺纹连接进进行张拉，张张拉后拧紧锚锚杯外缘螺母母、传力。夹片群锚用于平行钢钢绞线索，，锚具构造造基本同预预应力混凝凝土连续梁梁中常用锚锚具。由于于调索等需需要，锚具具外缘设螺螺纹，通过过螺母支承承在垫板上上。2.钢索防锈一般防锈蚀蚀处理方法法是：采用用镀锌钢丝丝或钢绞线线(由于镀锌价价格较高，，也有采用用非镀锌钢钢丝或钢绞绞线)；在平行钢钢丝索或钢钢绞线外涂涂油脂或石石腊等防锈锈脂，外包包加有碳黑黑的热塑PE护套，形成成二至三道道防锈蚀措措施。对平平行钢丝索索在外包PE护套前，还还要用包带带将钢索扎扎紧。对平平行钢绞线线索，钢绞绞线作逐根根防锈处理理，在工厂厂加工。最最后对钢索索还可外涂涂有色漆(树脂类)或外套PE管，形成又又一道防锈锈蚀措施，，并形成美美丽外观。。套管按一一定长度分分为两半制制作，利用用榫头楔合合成圆筒，，将套管纵纵、横向接接缝进行热热焊接成全全长，圆筒筒套管内间间隔设有定定形隔板支支垫。外套套圆筒除防防止钢索意意外伤害外外，同时有有利于改善善拉索的气气动外形。。二、主梁(一)主梁类型主梁材料一一般有钢和和混凝土两两种，这两两种材料可可组合成以以下几种类类型的主梁梁。1.钢主梁2.混凝土主梁梁3.钢、混凝土土结合梁4.钢、混凝土土混合梁(二)混凝土主梁梁截面型式式常用的混凝凝土主梁截截面型式如如图4-2-7所示。图4-2-7图(4-2-7a)为实心混凝凝土板梁，，构造简单单，建筑高高度小，比比较轻巧，，抗风性能能好，适用用于跨径在在150m以内、桥宽宽不超过20m的公路桥梁梁。图(4-2-7b)是我国早期期采用的截截面型式之之一，它由由两个分离离箱梁组成成，之间设设桥面系，，它的特点点是将梁施施工化整为为零，便于于施工。图(4-2-7c、d)是单箱截面面。单箱截截面抗扭刚刚度大，是是我国早期期采用的截截面型式之之一。图(4-2-7d)用于单索面面，将中间间腹板改为为斜撑可以以减轻梁体体重量。图(4-2-7e)为半封闭双双三角形或或双室梯形形箱型截面面，外缘做做成风咀状状，以减少少迎风阻力力，端部加加厚以便锚锚固拉索。。风洞试验验证明这种种截面具有有最佳空气气动力性能能。图(4-2-7f)是双主肋截截面，肋之之间为整体体桥面板，，这种截面面型式简单单，施工方方便。(三)主梁在塔墩墩上的支承承体系1.支座支承体体系（半漂漂浮体系））支座支承体体系是墩塔塔固结，主主梁通过支支座支承在在塔墩上。。2.塔梁固结体体系塔梁固结体体系是塔梁梁固结支承承在墩上。。3.刚构体系刚构体系是是梁、塔、、墩为固结结。4.飘浮体系飘浮体系是是塔墩固结结，塔墩处处从塔的横横梁处设竖竖直吊索吊吊住主梁。。按梁体与塔塔墩的连接接分漂浮体系半漂浮体系系塔梁固结体体系刚构体系(四)拉索与混凝凝土主梁的的连接拉索与主梁梁的连接是是指主梁上上索锚固构构造。这是是一个重要要部位，要要保证连接接的可靠性性，要承担担集中应力力并将其分分散到全截截面，要防防止索端锈锈蚀及拉索索产生颤振振应力腐蚀蚀，便于拉拉索养护和和更换。如如需在此端端张拉，则则应具备操操作空间。。拉索锚固构构造分锚固固于主梁内内与主梁外外。锚于梁梁体内，锚锚头不外露露，比较美美观。图4-2-9为锚固于箱箱梁内，一一般由于双双箱截面(如图4-7-7b)、单箱三室室单索面，，或单箱多多室双索面面，锚固块块设在箱室室内，上与与顶板相连连，两侧与与腹板固结结，两侧腹腹板承受很很大局部拉拉应力，要要采取设置置预应力筋筋和钢筋等等加强措施施。拉索锚于梁梁外，锚固固处构造处处理比较简简单，对梁梁体受力有有利。图4-2-10为锚于箱梁梁外，此时时要求设置置斜向横隔隔板，对每每对拉索，，横隔板斜斜度可能不不一致。图4-2-11是以索面带带三角形箱箱(图4-2-7e)常用的锚固固型式。NEXTBACK三、索塔索塔承受塔塔自重、拉拉索、主梁梁及桥面系系的恒载与与活载。索索塔可以是是钢结构或或钢筋混凝凝土结构。。我国的斜斜拉桥索塔塔全是混凝凝土的。下下面主要介介绍混凝土土索塔构造造。(一)索塔的结构构型式索塔的结构构型式，根根据拉索布布置、主梁梁跨度、桥桥面宽度等等因素确定定。常用的的索塔形式式在顺桥方方向有柱型型、A型和倒Y型等，如图4-2-12所示。在横桥方向向，常用的的索塔型式式有单柱式式、双柱式式、门式、、A型、H型及钻石型型等，如图4-2-13所示。塔柱的截面面可以是实实心矩形，，当尺寸较较大时，可可采用工形形或箱形截截面。塔柱柱截面型式式的选择，，一般应与与拉索在塔塔上锚固型型式相对应应。NEXTBACK(二)拉索与索塔塔的连接拉索与索塔塔的连接是是指索塔上上索锚固构构造，这也也是重要部部位，要保保证索锚固固的可靠性性。拉索在塔上上的锚固型型式主要有有三种。1.鞍座型式鞍座构造类类似于悬索索桥上鞍座座构造(图4-1-13)，鞍座固定定于塔顶，，拉索在鞍鞍座上连续续通过。2.交叉锚固型型式交叉锚固型型式用于矩矩形、工形形截面索塔塔。对工形形截面索塔塔，拉索锚锚固于塔截截面的腹板板上。为了了保证塔柱柱不产生扭扭转，拉索索的合力通通过塔柱轴轴心，每个个索面实际际由两个并并列的索面面组成，塔塔柱两侧的的拉索交叉叉锚固于截截面两侧的的锯齿块上上(图4-2-14)。NEXT图4-2-14拉索交叉锚锚固型式BACK3.拉索对称锚锚固型式这种锚固型型式用于塔塔柱为箱形形截面，拉拉索对称锚锚固于箱形形截面两侧侧的横向腹腹板内(图4-2-15、图4-2-16)。箱箱形形截截面面的的腹腹板板承承受受拉拉索索水水平平分分力力引引起起的的很很大大拉拉力力、、剪剪切切力力与与弯弯矩矩。。为为克克服服拉拉力力，，一一般般采采用用两两种种构构造造措措施施：：一一种种是是采采用用钢钢横横梁梁构构造造(图4-2-15)。另一一种种构构造造措措施施是是在在塔塔柱柱箱箱形形截截面面的的纵纵、、横横向向均均设设置置预预应应力力钢钢束束(图4-2-16)。图4-2-15拉索索对对称称锚锚固固，，钢钢横横梁梁构构造造图4-2-16拉索索对对称称锚锚固固，，预预应应力力筋筋构构造造BACK第二二节节斜斜拉拉桥桥的的设设计计一、、总总体体布布置置(一)斜拉拉桥桥分分跨跨斜拉拉桥桥分分跨跨有有三三种种基基本本形形式式：：对对称称或或不不对对称称的的双双跨跨(图4-2-17)、三三跨跨(图4-2-1)和多多跨跨，，相相应应有有独独塔塔、、双双塔塔和和多多塔塔。。对对称称三三跨跨、、双双塔塔为为常常见见形形式式。。斜拉拉桥桥跨跨分分主主跨跨与与边边跨跨。。双双跨跨斜斜拉拉桥桥，，跨跨度度大大的的一一跨跨称称主主跨跨，，其其他他称称边边跨跨。。三三跨跨、、多多跨跨斜斜拉拉桥桥的的两两侧侧为为边边跨跨，，中中间间跨跨为为主主跨跨。。双双塔塔方方案案边边跨跨与与主主跨跨之之比比的的变变化化范范围围一一般般在在0.35～0.5之间间，，最最大大值值一一般般不不超超过过0.5，以以便便塔塔两两侧侧主主梁梁对对称称悬悬臂臂施施工工，，跨跨中中合合龙龙。。NEXTBACKBACK(二)主梁梁弯弯矩矩与与挠挠度度的的控控制制斜拉拉桥桥的的主主要要特特点点是是利利用用索索塔塔引引出出斜斜拉拉索索，，拉拉住住跨跨越越两两墩墩间间的的主主梁梁，，主主梁梁如如弹弹性性支支承承多多跨跨连连续续梁梁，，恒恒载载弯弯矩矩显显著著减减小小，，从从而而增增大大了了斜斜拉拉桥桥的的跨跨度度。。主主梁梁弹弹性性支支承承点点的的挠挠曲曲往往往往控控制制斜斜拉拉桥桥的的设设计计。。《桥规规》规定定主主梁梁在在汽汽车车荷荷载载(不计计冲冲击击力力)作用用下下的的最最大大竖竖向向挠挠度度：：当当为为混混凝凝土土主主梁梁时时不不应应大大于于L/500；钢钢主主梁梁时时不不应应大大于于L/400(L为主主跨跨跨跨径径)。斜斜拉拉桥桥设设计计的的重重要要内内容容之之一一，，是是如如何何减减少少弹弹性性支支承承点点的的挠挠曲曲。。减少少主主梁梁挠挠曲曲最最常常用用的的构构造造措措施施是是：：边边跨跨内内增增设设辅辅助助墩墩(图4-2-18)；减减小小边边跨跨跨跨长长；；将将背背索索集集中中锚锚于于梁梁端端(图4-2-19)或减减小小靠靠近近边边墩墩处处几几根根索索的的索索间间距距。。NEXTBACKBACKNEXT采用用哪哪种种构构造造措措施施，，应应根根据据桥桥址址地地形形，，河河床床断断面面等等因因素素而而定定。。边边跨跨增增设设辅辅助助墩墩是是最最有有效效果果的的措措施施。。辅辅助助墩墩可可约约束束边边跨跨梁梁的的上上拱拱或或下下挠挠，，提提高高边边跨跨的的刚刚度度，，有有效效约约束束塔塔顶顶的的水水平平位位移移。。辅辅助助墩墩的的位位置置，，当当仅仅布布置置一一个个时时，，可可设设在在离离塔塔0.55～0.6边跨跨长长的的范范围围内内。。如果果地地形形适适宜宜，，可可以以考考虑虑减减小小边边跨跨跨跨度度，，以以提提高高边边跨跨梁梁刚刚度度，，达达到到减减小小跨跨梁梁弯弯矩矩与与下下挠挠或或上上拱拱，，减减小小塔塔的的水水平平位位移移及及主主跨跨跨跨中中挠挠度度、、塔塔根根弯弯矩矩的的目目的的。。将背背索索集集中中锚锚于于梁梁端端部部或或减减小小背背索索索索间间距距，，也也是是常常用用的的构构造造措措施施，，同同时时也也必必然然要要减减小小边边跨跨跨跨度度。。图4-2-19所示示构构造造措措施施是是使使索索尽尽量量锚锚固固在在梁梁端端部部，，使使边边梁梁少少上上拱拱，，拉拉住住索索塔塔，，减减少少塔塔顶顶的的水水平平位位移移，，从从而而减减小小主主跨跨梁梁的的弯弯曲曲与与挠挠度度。。在斜斜拉拉桥桥设设计计中中要要注注意意如如何何消消除除梁梁端端负负反反力力，，措措施施有有：：梁梁端端设设平平衡衡重重，，或或梁梁端端伸伸出出牛牛腿腿让让引引桥桥跨跨压压在在牛牛腿腿上上(图4-2-19)。而而且且，，不不管管压压重重是是否否消消除除了了支支座座负负拉拉力力，，设设拉拉力力支支座座是是必必要要的的，，以以作作为为意意外外情情况况下下的的保保险险措措施施。。关于于拉拉索索体体系系、、主主梁梁支支承承体体系系及及梁梁、、塔塔型型式式等等，，可可根根据据上上节节的的构构造造介介绍绍，，结结合合实实际际桥桥址址，，桥桥跨跨参参考考已已建建桥桥例例选选择择之之。。二、、主主要要尺尺寸寸拟拟定定(一)主梁梁现代代斜斜拉拉桥桥都都为为密密索索体体系系，，主主梁梁高高度度越